基于物聯網技術的焊接過程質量能力提升研究

王允生

摘要：隨著信息技術的發展，新興技術已經影響到人們生活的方方面面，基于此，本文額論述了物聯網技術下傳統焊接存在的問題，當前自動化焊接的難點以及如何做好焊接施工。

關鍵詞：物聯網;焊接;質量;自動化

隨著科學技術的發展，人工智能AI技術、物聯網技術、虛擬現實技術、大數據分析、云計算等諸多新興技術正逐漸影響并改變著制造業的格局。

一、傳統焊接存在的問題分析

在人工焊接時代，設備相對簡單，每臺設備需配備操作員工進行焊接，焊接設備的參數調控頻次相對較低。隨著焊接機器人的大規模應用，上汽大眾大部分車身工廠的車身點焊設備自動化率可達90%以上。在大幅提升勞動生產率的同時，人為監控管理設備的難度也大大提高，對于焊接過程質量控制來說，主要存在以下問題：（1）由于質量數據的可獲得性較差，質量數據亦未得到加工分析，造成過多的事后返工，形成一定的質量風險;（2）無法對每天產生的大量過程生產數據進行有效統計分析，從而形成質量控制和改善的盲區;（3）現場焊接控制器無法互通，形成一個個“信息孤島”，質量數據的傳遞和獲取效率極低。

二、自動化焊接技術難點

（一）數據收集難點

對于目前的機械自動化技術來說，在自動化焊接的應用環節上，最為困難的就是數據收集。從自動化焊接的角度來看，無論是數據的匯總，還是機械化制造的技術優化，都存在著比較困難的方面。由于自動化的數據提取技術可以說是實現自動化技術的關鍵所在，因此對于數據的收集整理應該成為重中之重。從當前的數據收集情況來看，自動化焊接在數據收集方面還有著不小的提升空間，需要在今后做進一步的完善。

（二）大型自動化機器人難點

理解和糾正機器人伸展問題、機器人尺寸要求、焊槍配置、夾具間隙和其他變量，需要進行仿真工程模擬，在構建集成系統之前預測自動焊接過程，模擬自動化系統，可改善內部設計流程、增強協作、加快測試，在系統設計開始之前，深入研究自動化概念，優化產品和流程，把一些復雜的流程簡化。

三、基于物聯網的焊接技術分析

（一）智能化焊接技術

采用機器人進行機械焊接工作，是焊接自動化技術的主要方式之一，具備較高經濟實力的企業可以購買智能焊接設備，將一些具有較高危險性的機械焊接工作交給機器人來完成，機器人在高溫環境下仍舊可以長時間運行，在一定程度上能夠降低焊接工作人員的工作難度，提高機械焊接的工作效率，使得機械焊接朝著智能化、科學化、專業化的趨勢發展。工作人員運用現代化的網絡技術、信息技術、傳感技術對焊接整個過程進行實時掌控，依據各項焊接基礎數據，評估機械焊接效果，提前在自動化設備中設置機械焊接工作流程，讓機器人完成機械焊接整個工作流程，工作人員負責監督管理工作，確保機械焊接能夠正常運行，從而確保機械焊接的速度以及精準度。

（二）焊接精確度

近年來，現代工業的發展，使各種機械設備在科學技術的帶動下，其設備結構的精密度不斷提高，這也使機械設備的制造難度大幅提高。為了滿足這些精密化設備的制造要求，就必須要對傳統的焊接技術進行改進，將自動化技術結合起來，以此創新焊接技術，并在自動化焊接技術的應用下，提高精密化設備的制造質量。通過自動化焊接新技術的應用，可有效避免人為因素給焊接質量帶來的不利影響，杜絕人為失誤問題的出現。尤其是激光焊接技術，其不僅應用靈活，而且具有極高的焊接精確度，這使其在精密化機械設備制造中具有極高的應用價值。

（三）遠程操控技術

盡管自動化技術己經運用到機械焊接工作當中，但是自動化設備需要人工進行操作，工作人員可以遠程操控機器人進行焊接工作，當監控數據中的信息超出正常標準時，工作人員及時暫停自動化設備運行，依據相關信息科學分析造成焊接失誤的根本原因，積極探索問題的解決方案，調整自動化設備運行數據，確保機械焊接工作能夠正常運行。自動化設備是機械焊接自動化的硬件設施，其質量直接影響機械焊接的工作效率，當自動化設備出現故障時，焊接工作人員依據自身的工作經驗判斷機械故障的發生部位，及時與專業的維修工作人員聯系，向維修工作人員講解故障發生時機械運行狀態，維修工作人員采取觀察法、實驗法等方式，診斷誘發機械故障的根本原因，并制定相應的維修方案，當機械維修工作結束之后，焊接工作人員進行檢測，確保自動化設備能夠正常運行。

（四）按照要求選擇合適的焊接組織形式

另一個需要采取的措施是按照要求選擇合適的焊接組織形式。焊接組織形式包括固定式焊接與移動式焊接兩種形式，二者在技術人員的配置以及區域位置上有著明顯的區別，就技術人員配置來說，固定式焊接需要具有固定的技術人員，特別是進行集中固定式焊接工作時，由于其對焊接要求較高，因此需要具有專業資質的焊接人員來操縱自動化焊接設備，并按照焊接要求進行小批量的機械生產，同時利用計算機來連接整機焊機與加工零件，以便對焊接過程進行整體控制。而對移動式焊接來說，其焊接過程類似于汽車生產線，操縱自動化焊接設備的人員具有不固定性，此類方式適用于大批量的機械生產中，需要注意的是，在技術人員操縱自動化焊接設備進行焊接時，設備也需要隨著焊接位置進行移動，以滿足焊接要求。焊接組織形式主要針對焊接零件而言，技術人員在利用自動化焊接設備進行焊接時，不僅需要按照技術要求來設定焊接位置以及類型，節省焊接時間，并提高焊接效率。還需要根據焊接機械的不同選擇相應的組織形式，從而保證工程機械制造符合設計要求。

四、結語

工程機械焊接企業應意識到自動化技術對企業未來發展的重要作用，依據自身經濟實力、戰略發展規劃，購買質量較高的機械焊接自動化設備，加強對相關工作人員的培訓力度，提高焊接工作人員的專業技能，提升機械焊接的工作效率，促進企業長久穩定發展。

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